Nagyfelbontású oszcilloszkópok

Az R&S RTO- és R&S RTE-sorozatú oszcillosz­kópok felbontása 16 bitesre növelhető a mű­szerek nagyfelbontású (High Definition – HD) üzemmódjában, ami a 8 bites ábrázoláshoz képest 256-szoros javulást jelent. A jelalakok így élesebben jeleníthetők meg, és a zaj által egyébként elfedett részletek is láthatóvá vál­nak, sőt, precízebb elemzési eredményekre támaszkodhatunk.

Jelanalízis 16 bites függőleges felbontással

Finomabb felbontás kis amplitúdójú jelek precíz vizsgálatához

A nagyfelbontású (High Definition ‑ HD) üzemmód az R&S RTO- és R&S RTE-sorozatú oszcilloszkópok (1. ábra) részletes, függőleges felbontást igénylő alkalmazásokhoz kidolgozott működési módját jelenti. Erre különösen akkor van szükség, ha nagyfeszültségű összetevőkkel rendelkező jelek kisszintű komponenseit kell részletesen elemezni, például ha kapcsolóüzemű tápegységek kapcsoló alkatrészén eső feszültséget kell megfigyelni ugyanazon jelbefogási szakaszon belül, be- és kikapcsolt állapotban egyaránt. Mivel a kapcsolási ciklus során akár több száz voltos feszültséglengések is létrejöhetnek, a kisszintű összetevők precíz vizsgálatához nagy felbontás szükséges. Egy másik példa a kis modulációs mélységű amplitúdómodulált jelek mérése, például radartechnikai alkalmazásokban.

1. ábra  A 16 bitig fokozható függőleges felbontás révén több jelrészlet fedezhető fel. Az R&S^®RTO-K17 és R&S^®RTE-K1 nagyfelbontású szoftveropcióval akár 256-szorosára is növelhető az oszcilloszkóp függőleges felbontása

Akár 16 bites függőleges ábrázolás nagyfelbontású üzemmódban

Az R&S^®RTO-K17- és R&S^®RTE-K17-jelű, nagyfelbontású opcióval a Rohde & Schwarz oszcilloszkópjainak függőleges ábrázolása akár 16 bitesre is megnövelhető, az A/D-átalakító utáni digitális szűrést követően. E szűrő a zajszintet csökkenti, javítva ezzel a jel/zaj viszonyt és növelve a felbontást (2. ábra). Az aluláteresztő szűrő sávszélessége rugalmasan állítható 10 kHz és 1 GHz között – a vizsgált jelhez illeszkedően. Minél kisebb a beállított sávszélesség, annál finomabb felbontás és annál nagyobb mértékű zajelnyomás érhető el (3. ábra).

2. ábra  Az R&S®RTO1044 oszcilloszkóp (4 GHz-es típusváltozat) zaja az R&S^®RTO-K17 nagyfelbontású opción beállított szűrési sávszélesség függvényében. A zaj elnyomásának fokozásával javul a jel/zaj viszony, ami a felbontás finomítását teszi lehetővé

3. ábra A függőleges felbontás a szűrési sávszélesség függvényében

Nagyfelbontású (HD) üzemmódban élesebben jeleníthetők meg a jelalakok, és a zaj által egyébként elfedett részletek is láthatóvá válnak (4. ábra). A jelek részletes vizsgálata érdekében a műszerek bemeneti érzékenységét 500 µV/osztásra növelték. Kiszajú bemeneti fokozatuknak és különösen pontos, egymagos A/D-átalakítójuknak köszönhetően az R&S RTO- és R&S RTE-sorozatú oszcilloszkópok kiváló dinamikatartománnyal rendelkeznek, és kiemelkedően nagy mérési pontosságot nyújtanak, nagyfelbontású működésre kapcsolva pedig még precízebb elemzési eredményeket szolgáltatnak.

 4. ábra Balra: egy szinuszhullám kinagyított csúcsa kikapcsolt HD-üzemmódnál. A nagyítási ablakban csak a kvantálási szintek láthatók. Jobbra: ha bekapcsoljuk a nagyfelbontású működési módot, a nagyítási ablakban észrevehetjük, hogy a jelre „ráült” egy igen kis amplitúdójú, másik szinuszhullám

A nagyfelbontású üzemmód a Rohde & Schwarz gyártmányú oszcilloszkópokon szintén megtalálható nagyfelbontású adatösszevonással (decimálással) szemben döntő előnyöket kínál: a külön beállított szűrésnek köszönhetően pontosan ismert a feldolgozott sávszélesség, és nem lépnek fel váratlan átlapolódási jelenségek. Mivel a HD-működési mód nem adatok összevonásán alapul, a felbontás növekedése nem vonja maga után a mintavételi sebesség csökkenését. Nagyfelbontású üzemmódban is kihasználható a műszerek teljes mintavételi sebességével elérhető, lehető legjobb időbeli felbontás, sőt, a szinkronizálás (triggerelés) is a finom felbontású jelalak segítségével történik – a nagyfelbontású adatösszevonás ezzel szemben a szinkronizálást követi a jelfeldolgozási láncban.

Valósidejű szinkronizálás (triggerelés) a legfinomabb jelrészletek alapján

Hogy egy beható vizsgálat során, nagyfelbontású üzemmódban milyen mértékben sikerül a legfinomabb jelrészletekre szinkronizálni, azt jelentős mértékben az alkalmazott szinkronizáló (trigger) fokozat képességei határozzák meg. A Rohde & Schwarz digitális triggerrendszere elegendően érzékeny ahhoz, hogy a legfinomabb felbontású jelrészletekre is szinkronizáljon. A berendezés minden jelmintát, amelyek felbontása akár 16 bitig is terjedhet, összeveti az indítási feltételekkel, ezért bármely minta lehet szinkronizálási pont. Ez azt jelenti, hogy az oszcilloszkópok még a legkisebb amplitú­dókra is képesek szinkronizálni, elkülönítve a megfelelő eseményeket a vizsgált jelben (5. ábra).

5. ábra A példában a digitális triggerfokozat nagy érzékenységének köszönhetően 9 mV-nál kisebb túllövésre sikerült rászinkronizálni. 140 mV/osztás függőleges érzékenység mellett ez a függőleges lépték töredéke

Gyors mérési eredményeket szolgáltató, nagy jelbefogási sebesség és teljes körű funkciók

A nagy felbontású üzemmód nem befolyásolja a mérési sebességet, illetve a műszerfunkciókat. Mivel a felbontást és zajelnyomást fokozó digitális szűrés a berendezés ASIC-jében van megvalósítva, és valós időben történik, a jelbefogási és feldolgozási sebesség nem csökken. Mindez folyamatos kezelhetőséget eredményez, a mérési eredmények pedig gyorsan előállnak. Mindezeken túl a készülék valamennyi elemző eszköze – mint például az automatikus mérések, FFT-analízis vagy az előzményeket ábrázoló üzemmód – nagyfelbontású működés esetén is használható.

 Szerző: Sylvia Reitz – Rohde & Schwarz

Rohde & Schwarz Budapesti Iroda
1138 Budapest, Madarász Viktor u. 47-49.
Tel.: +36 1 412 4460, fax: +36 1 412 4461
E-mail: Ez az e-mail-cím a szpemrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát.
www.rohde-schwarz.hu

Még több Rohde & Scwarz

Címkék: RTO | RTE